初中物理密度测量方法总汇
一、 有天平,有量筒(常规方法)
1. 固体:
器材:石块、天平和砝码、量筒、足够多的水和细线
(1) 先用调好的天平测量出石块的质量m 0
(2) 在量筒中装入适量的水,读取示数V 1
m 0V 1
表达式:
ρ
V 2=(3) 用细线系住石块,将其浸没在水中(密度小于液体密度的固体可采用针压法或坠物法),读取 示数V 2 m 0V 1-V 2
2. 液体 器材:待测液体、量筒、烧杯、天平和砝码
(1) 在烧杯中装入适量的待测液体,用调好的天平测量出
烧杯和液体质量m 1
1V 2(2) 把烧杯中的部分液体倒入量筒,读取示数V
表达式: (3) 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量m 2 m -m 2 ρ=1
V
测固体体积:不溶于水 密度比水大: 排水法测体积
密度比水小:针压法、捆绑法
溶于水 饱和溶液法、埋砂法
整型法 如果被测物体容易整型,如土豆、橡皮泥,可把它们整型成正方体、长方
体等,然后用刻度尺测得有关长度,易得物体体积。
吸 水 如木块,可使其吸饱水
例1:正北牌方糖是一种用细白沙糖精制而成的长方体糖块,为了测出它的密度,除了一些这种糖块外还有下列器材:天平、量筒、毫米刻度尺、水、白沙糖、小勺、镊子、玻璃棒,利用上述器材可有多种测量方法。请你答出两种测量方法,要求写出(1)测量的主要步骤及所测的物理量。(2)用测得的物理量表示密度的式子。
解:
方案一(直接测量):用天平测出其质量,用刻度尺量出它的长、宽、厚,算出其体积,再用密度公
式计算出糖块的密度。
方案二(埋沙法):用天平测出糖块的质量m ,再把糖块放入量筒里,倒入适量白沙糖埋住方糖,晃
动量筒,使白沙糖表面变平,记下白沙糖和方糖的总体积V 1,用镊子取出方糖,再次晃动量筒,使白沙糖表面变平,记下白沙糖的体积V 2,则ρ=m V 1-V 2
方案三(饱和溶液法):用天平测出3块方糖的质量m ,向量筒里倒入适量的水并放入白沙糖,用玻
璃棒搅动制成白沙糖的饱和溶液,记下饱和溶液的体积V 1,再把3块方糖放入饱和溶液中,
1
记下饱和溶液和方糖的总体积V 2,则密度ρ=m 。 V 2-V 1
二、 有天平,无量筒
(等体积替代法)
1. 固体 仪器:石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够
长的细线
(1) 用调好的天平测出待测固体的质量m 0
m 0m 1
水m 2 (2) 将烧杯中盛满水,用天平测得烧杯和水的质量表达式: m =m 0+m 1-m 2
m 0ρ水m 0+m 1-m 2
m 1 (3) 用细线系住石块,使其浸没在烧杯中,待液体溢出后,用天平测得此时烧杯总质量m 2 仪器:烧杯、足够多的水,足够多的待测液体、天平和砝码
(1) 用调整好的天平测得空烧杯的质量为m 0 ρ=2. 液体 m 201 (2) 将烧杯装满水,用天平测得烧杯和水质量
为m 1
(3) 将烧杯中的水倒掉,然后在烧杯中装满待
测液体,测得此时烧杯和液体的质量为m 2
器材:天平、待测试管,足够多的水
(1) 在量筒内装有适量的水,读取示数V 1
(2) 将试管开口向上放入量筒,使其漂浮在水面上,
此时量筒示数V 2 表达式: m 水=m 1-m 0 m 2-m 0ρ=ρ水m 1-m 0三、 有量筒,无天平 1. 固体 V 1V 2V 3
表达式: m=ρ水(V 2-V 1) V -V ρ=21ρ水 V 3-V 1
(3) 使试管沉底,没入水中,读取量筒示数V 3 器材:水槽、烧杯、量筒、足够多的水和细线、石块、笔或橡皮筋 (1) 用细线系住石块,将其放入烧杯内,然后烧杯放入盛有水的水槽内,用笔在烧杯上标记出液面
(2) 取出塑料盒内的固体,往里缓慢倒入水,直到量筒内
液面达到标记的高度
(3) 将烧杯内水倒入量筒内,读取示数为V 1 b 、(曹冲称象法)
123
表达式: (4) 在量筒内装有适量的水,示数为V 2,然后通过细线将
固体放入液体内,测得此时示数为V 3
2 V 1ρ=ρ水V 3-V 2
c 、
器材:量筒、待测固体、足够的水和细线、木块或塑
料盒
V 2V 3 (1) 将一木块放入盛有水的量筒内,测得体积为V 1
(2) 将待测固体放在木块上,测得量筒示数为V 2
(3) 然后通过细线将固体也放入量筒内,此时量筒
示数为V 3 公式: ρ =V 2-V 1ρ水V 3-V 13. 液体
a 、等浮力法
1234 公式:
ρg(V 4-V 3)=ρg(V 2液水
V -V 1 ρ=2ρ水V 4-V 3b 、(曹冲称象法)
-1表达式: ρ
V =2ρ水V 1
四、 1. 固体(双提法) V
器材:弹簧测力计、烧杯、足够的水和细线、石块
(1) 用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得石
G 0F 块的重力G 0
表达式:
ρ水gV 排=G0-F, ρ
(2) 用弹簧测力计悬挂着固体,将其完全浸没在盛有水的烧杯内,此时示数为F =G 0ρG 0-F 水
3
2. 液体(三提法)
F 1F 2器材:弹簧测力计、待测液体、石块、烧杯、足够多的水和细线 (1) 用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得
金属块的重力G 0 G
表达式:
G 0=F 1+ρ水gV 排
=F 2
G 0-F 2ρ
水 ρ液=G 0-F 1
(2) 将烧杯中装入足够多的水,用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在水中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为F 1 (3) 将烧杯中装入足够多的待测液体,用弹簧测力计悬挂着石块浸没在待测液体中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为F 2 +ρ液gV 排
五、 只有刻度尺
1. 土密度计法
表达式:
ρgh =ρgh 12水液 h -∆h 1 ρ液=ρ水h -∆h 2
器材:刻度尺,烧杯、足够的水和待测液体、粗细均匀的塑料棒或木棒,足够的金属丝
(1) 取粗细均匀的木棒,用刻度尺测量其长度h ,底部缠上足够的金属丝
(2) 烧杯中装入足够多的水,将木棒放入烧杯内竖直漂浮,用刻度尺测量露出水面的高度
∆h 1
(3) 倒掉烧杯中的水,装入足够多的待测液体,将木棒放入烧杯内,使其竖直漂浮,用刻度
尺测量露出液面的高度∆h 2
2. 等压强法
h 2
器材:玻璃管、橡皮膜和细线、烧杯、足够多的水和待测液体、刻度尺 (1) 使用刻度尺测出试管的长度h ,通过细线用橡皮膜将玻璃管一端密封住 (2) 玻璃管内部装有适量的待测液体,用刻度尺测量液面高
表达式: 度为h 1,缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平 ρ水gh 1=ρ液g(h-∆h ) (3) 测得玻璃管露出水面的高度∆h h 1 ρ液=ρ水h - h
3. 浮力法 器材:烧杯,足够的水和细线、待测固体、水槽、
刻度尺
(1) 使一空烧杯悬浮在水槽内,用刻度尺测得
4 液面的高度h 1
(2) 将待测固体放在烧杯内,测得液面高度h 2
表达式: m =ρ水(h2-h 1)s
h 2-h 1ρ=ρ水 h 3-h 1
杠杆法测密度
07崇一33.小文用一根硬直尺设计出测果汁饮料密度ρ果汁的实验方案。首先用细线系在O 点吊起,使硬直尺在水平位置平衡,然后将已知密度为ρ铁的小铁块A 挂在硬直尺左端C 处,把一块橡皮B 挂在硬直尺右端,调节橡皮B 的位置,使硬直尺在水平位置平衡,此时橡皮挂在硬直尺上的位置为E ,如图25所示。下面是小文测量ρ果汁的部分实验思路,将其补充完整。
(1)在直尺上读出OE 的长度Lo ;
(2)把铁块A 浸没在果汁中,把橡皮B 从E 处移动到D 处时,硬直尺再图25 次在水平位置平衡;
(3) ;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量写出计算ρ果汁的表达式: 。
答案: (3)在直尺上读出OD 的长度L; (4) ρ果汁= (L0-L) ρ铁/L0
08海一36.小军在参加学校组织的拓展训练时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,他想测出小石块的密度。小军书包里有一个水杯、一把钢尺和一些细线,他利用钢尺、水杯和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案,以下是他设计的实验步骤,请将其补充完整。
(1)用一根细线拴好小石块系在钢尺的一端A ,用另一根细线系在钢尺的某一适当位置O ,手提细线使钢尺悬挂,钢尺恰好在水平位置平衡,____________________;
(2)把小石块浸没在盛有湖水的水杯中,将钢尺的悬挂点向远离A 端移动到另一适当位置O ′,使钢尺再次在水平位置平衡, ;
(3)已知湖水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度的表达式为 ρ石
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答案: (1)读出OA 的长度l 1和O 点到钢尺中心距离l 2
(2)读出O ′A 的长度l 1′和O ′点到钢尺中心距离l 2′
(3)l 1'l 2ρ水 ''l 1l 2-l 1l 2
08怀二37.小东想估测出金属块B 的密度ρB ,他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒,用细线系在O 点
吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将金属块B 挂在硬棒左端C
处,另外找一个重物A 挂在硬棒右端,调节重物A 的位置,使
硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E ,如图
25所示。下面是小东测出ρB 的部分实验步骤,请你按照小东的
图25 实验思路,将实验步骤补充完整。(3分)
(1)用刻度尺测出OE 的长度L 1;
(2)把金属块B 浸没在水中,把重物A 从E 处移动到D 处时,硬棒再次在水平位置平衡;
(3) ;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρB 的表达式为: 。
答案: (3)用刻度尺测出OD 的长度L 2(1分); (4)ρB =ρ 水L 1 (2分) L 1-L 2
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